新疆北山西段发育了众多镁铁质-超镁铁质杂岩体,近年来又陆续发现了与镁铁质-超镁铁质岩有关的坡一、坡十、旋窝岭和红石山等大中型铜镍矿床,成为我国重要的铜镍找矿基地。罗东岩体位于北山地区西部,位于坡北镁铁质-超镁铁质杂岩带西侧, 是坡北杂岩带上的一个典型杂岩体。本文经过详细的野外地质调查,在对罗东岩体的形态、产状、岩相分带研究的基础上,系统研究了岩体的岩石地球化学特征,初步讨论了罗东岩体的成因,并分析了其含矿性,结合岩体地球化学异常特征、地球物理异常特征(重力-磁法-电磁法)对罗东岩体的找矿潜力作出了评价,并通过总结铜镍矿体的物化探异常特征,建立了罗东铜镍矿地质-地球化学-地球物理综合找矿模型。对北山地区能够经济、快速地从众多镁铁质-超镁铁质岩体中筛选出有利于赋含铜镍硫化物矿的岩体提供了经验和方向。所取得的主要成果及认识有:(1)罗东岩体产在白地洼-淤泥河深大断裂北缘,平面形态为眼球状,横向为两侧浅中部深的漏斗状,纵向上呈盆状、单斜状,整体北倾;岩体分异较好,主要岩相包括辉长岩、橄榄辉石岩、橄榄岩和辉石橄榄岩,其中橄榄岩相为主要的含矿岩相。(2)罗东岩体具低硅、低碱、低钛,贫钙富镁特征,岩石化学组成为典型的镁铁质-超镁铁质岩,属于拉斑玄武岩系列;MgO与SiO2、CaO、Al2O3、TiO2、Na2O和K2O具有明显的负相关关系,与FeO和MnO正相关,表明岩浆演化过程中发生了结晶分异作用。(3)罗东岩体稀土元素总量较小,ΣREE为8.9×10-6-32.5×10-6,辉长岩稀土含量高于橄榄岩。辉长岩具有明显的轻重稀土分异特征,LREE与HREE具有不同程度的分馏,在稀土元素球粒陨石标准化图解中呈右倾的配分型式,具有微弱的Eu正异常(δEu=1.14-1.16)和Ce负异常(δCe=0.86-0.89)。橄榄岩中轻重稀土分馏较弱(LREE/HREE=1.8-2.9;LaN/YbN=1.0-2.0)。Eu正异常较辉长岩明显(δEu=1.20-1.60)。在球粒陨石标准化图中表现为稍向右倾的平坦配分型式。(4)岩体相对亏损大多数不相容元素和适度不相容元素,相容元素含量高于不相容元素;辉长岩明显亏损Ba、U、Ta、Ti和P,而富集Th和Sr;橄榄岩明显富集Rb,Sr,亏损Ba,为热液蚀变所致。(5)罗东岩体母岩浆来源于地幔在尖晶石稳定域内较高程度部分熔融而形成的高温高镁拉斑玄武质岩浆,岩浆液相线温度集中在1300-1400℃,形成过程中可能受到了地幔柱的影响;岩体形成过程中经历了橄榄石和斜长石的结晶分异作用,并明显受到了蚀变的影响,受到了轻微的同化混染。(6)罗东岩体Mg#值为77.63-91.88,平均为86.08,接近于残留地幔岩Mg#(89-92),整体高于新疆东天山、中天山和北山含矿超基性岩,指示了罗东岩体更基性,显示了良好成矿条件。m/f 值变化在 1.73-6.83之间,平均值3.70,绝大多数样品m/f在2-6.5之间,表明罗东岩体与铜镍硫化物矿床有关;MgO含量在7.01 %-36.27%,平均值为23.83%,在8%-30%之间,为中温含硫化物中等镁铁质岩,与铜镍硫化物矿床关系密切;通过与东天山-北山地区含铜镍矿岩体m/f、MgO含量等指标对比,显示罗东岩体具有良好的含矿性。(7)1:5万土壤(岩屑)测量结果显示罗东岩体具有良好的Cu、Cr、Co、Ni元素异常,各元素异常面积大,异常强度高,在Cu、Co、Ni值很高的橄榄岩中,发现了铜镍矿化。 (8)1:1万重力扫面测量结果显示罗东岩体根基较深,有一定规模,经二阶导数数据处理,求取了岩体中的7个局部高导异常,并对gv4异常进行钻探验证,见到了铜镍矿层;综合物探剖面成果显示,超基性岩具有高DBz/Dt异常(1.0-1.7)、相对低阻异常(ρs值在100-500Ω.m)和伴生的正负磁异常(ΔT值在-300-600nT),并与邻区坡一含铜镍矿岩体对比,发现与其有相似的异常特征,显示罗东岩体含矿的可能性很大;重力异常和DBz/Dt异常都显示岩体整体北倾,且向深部延伸很大,具有很大规模,指示深部找矿远景很大。 (9)经钻孔深部验证,共圈出五个铜镍(化)体。矿体主要赋存在橄榄岩中,具有厚度大、深部延伸长等特点。通过总结铜镍矿体的物化探异常特征,建立了罗东铜镍矿地质-地球化学-地球物理综合找矿模型。综上,罗东岩体的地质特征、岩石地球化学特征都显示具有良好的含矿性,结合地球化学异常特征、地球物理异常特征及后期钻孔验证结果,表明罗东岩体具有很大的找矿潜力。